F5.5G如何成运营商固网业务的未来？

文/黄海峰

随着数字化浪潮席卷全球，数字技术正以新理念、新业态、新模式全面融入人类经济、政治、文化等各领域，为全球经济发展增添新动能。

据《全球数字经济白皮书（2022年）》显示，2021年，全球47个国家数字经济增加值规模为38.1万亿美元，同比增长15.6%，占GDP比重为45%。

可以预见的是，未来十年最重要的变化是人类社会将从信息社会走向智能世界。包括光纤接入网、传送网在内的超宽带网络，是信息联接的基础设施，类似人类社会普遍建设的高速公路。面对数字经济带来的海量增长机会，超宽带产业需要满足新的业务场景，拾级而上以抓住新的发展机遇。

“超宽带5.5G是迈向智能世界的必由之路，需要标准组织、政府监管机构、运营商、设备商等行业伙伴共同推进。” 华为常务董事、ICT基础设施业务管理委员会主任汪涛，在10月27日于泰国举行的2022全球超宽带高峰论坛（UBBF 2022）上表示。

笔者好奇的是，在固网通信不断更迭的背后，光纤通信技术发挥着怎样的作用？UBBF上热议的F5.5G，将对行业产生哪些影响和价值？作为全球光领域的执牛耳者，为推动F5.5G演进，华为带来哪些技术创新？

在此次UBBF 2022上，我们从华为光产品线总裁靳玉志的主旨演讲中寻找到答案。

固网1-5G迭代，光纤技术至关重要

当我们回溯历史会发现，固网超宽带产业的每一次更迭，都给人类社会发展带来新的飞跃。固网1G局域网的诞生，开启了数字语音和信息通信；固网2G催生Web互联网，实现了信息共享；固网3G互联网飞入寻常百姓家；固网4G结合Wi-Fi，加速了移动互联网的到来。

笔者清晰记得，小时候我们在网吧局域网联机玩游戏，打开新世界；家里安装一个固定电话便捷与远方亲人联系，但花费超5000元；后来拉一条网线开始网上冲浪，即使是4Mbps慢速，也要1000多元每年。如今光纤到户已经普及到千家万户，100M、1000M接入价格不再高高在上。

新时代又有了新挑战。面对数字应用的发展与泛在千兆联接的需求，欧洲电信标准协会ETSI在2020年正式发布F5G。正因为光纤技术的迭代以及当下F5G的扬帆起航，让固网产业发展迅速进入快车道。

一是在接入网领域，根据相关数据统计，过去10年全球FTTH（Fibre To The Home）用户数共增加7.9亿，过去5年千兆用户数增加1亿，过去1年FTTR（Fibre To The Room）用户增长超过100万。

二是在传送网领域，高品质的OTN企业专线达到5万条，企业上云专线超过60万条，企业Wi-Fi 6热点达到2700万。

三是在IP网领域，400G传输网超过130张，全光ROADM部署超过15000套，开通SRv6的IP网络超过100张。

从应用角度看，在先进固网技术支持下，XR、全息、裸眼3D等业务在家庭、企业侧广泛应用，工业领域网络可靠性等需求逐步得到支持，运营商绿色低碳可持续发展需求得到满足。

在固网超宽带产业加速更迭和推动产业繁荣的背后，我们可以看到，光纤容量的潜力正被逐步挖掘。光纤作为和频谱同等重要的运营商战略资源，其具备大容量、长寿命、损耗小、保密性好等特质。

不只是中国在发力，目前各国都在加大光纤建设力度，例如欧盟VHCN、泰国Giga Thailand以及德国千兆战略2030等。随着全球运营商FTTH网络的广泛部署，千兆带宽正成为一种普遍服务，来提升消费者的生活品质。

与此同时，在居家办公、在线教育、VR/AR、多终端接入等业务需求促进下，人们还在持续探寻联接体验增强的新方式。例如，为进一步提升家庭Wi-Fi用户在速率、漫游和并发等方面体验，光纤部署逐渐从FTTH走向FTTR，有效提升家庭综合生活品质。

此外，全光网正在赋能千行百业数字化转型，人们也在持续探索它的应用潜能。在商业场景和工业场景下，业界推出FTTO（光纤到办公室）和FTTM（光纤到机器）；全光网正通过OXC和OTN为企业客户提供大量高品质专线，扩大光网络的应用场景。

具体来说，光纤将进一步延伸到企业园区，为企业提供大带宽、Wi-Fi体验好的办公网络。除此之外，光纤联接机器，为工业制造提供us级时延、6个9可靠的光联接。

从F5G到F5.5G，为行业带来四大价值

ETSI发布的F5G，旨在解决固网产业碎片化和代际不清晰的问题，并从eFBB（增强超宽带）、FFC（全光联接）和GRE（可保障品质体验）三个典型技术特征来定义F5G。

而为了应对家庭场景、商业场景、工业场景在带宽、时延、接入密度等多方面衍生出的新需求。产业伙伴携手华为基于ETSI F5G基础，在今年4月由Informa主办的F5G Evolution Summit上，创新性提出F5.5G发展建议。具体来说，F5.5G将从三个方面进行扩展。

首先，在RRL方面，在工业场景，实时韧性联接可满足工业场景微秒级时延、6个9可用性的要求；

其次，在OSV方面，光感知与可视化聚焦构建光纤通信感知融合和数字化运营能力，开拓新应用场景；

最后，在GAO方面，在绿色低碳方向，通过“就光不就电”技术升级，站点能效提升10倍，达到单站每Gbps调度仅需要0.03W。

上述三大方面的能力拓展和持续增强，构成了F5.5G能力演进的六边形。F5.5G的目标是将带宽、覆盖和体验提高10倍以上，并有望为行业带来四大方面变化。

第一，引入Wi-Fi 7、50G PON、800G等下一代技术，家庭接入带宽从1Gbps提升到10Gbps everywhere（十千兆无处不在）；

第二，网络能力从电信级提升到工业级，网络时延降低到微秒级，满足工业机器人控制需要的极低时延要求，网络可用性从99.99%提升到99.9999%，满足电网高频调度的高可靠性需求；

第三，从光通信延伸到光感知，通过光纤散射效应实现震动、应力、温度的感知，精准度达到米级；

第四，利用光技术的低能耗特征，使网络能效提升10倍。

推动F5.5G演进，靠这八项关键技术

光纤网络不仅是面向未来的战略性基础设施，更为重要的是，在固网产业从F5G迈向F5.5G过程中，可以通过在工业、光纤感知等领域的技术创新，进一步释放光纤潜能、开拓新的市场。

众所周知，华为在光通信领域，基于运营商的需求和行业发展趋势，进行了压强式研发投入，取得了大量成绩。而在加速F5.5G发展方面，靳玉志在会上详细解读了华为的八大技术创新。

创新一：50G PON兼容创新

50G PON是目前唯一被ITU-T标准化的10Gb/s以上高速PON方案。一方面，华为通过器件结构和工艺创新，提升50G PON光模块的发送功率和接收机的灵敏度，实现达到40km覆盖能力。另一方面，华为通过超高精准贴装等技术，实现GPON、10G PON和50G PON端口的三模合一。

华为针对50G PON的兼容创新，将助力运营商在不改造现网基础上，即可实现从G PON、10G PON向50G PON的平滑升级，快速提供泛在万兆体验。

创新二：Super C+L频谱拓展

首先，华为基于实验创新，打造了频谱放大、传送带宽提升的新方案。其次，在制造过程中，华为通过精准控制气体通量及加热温度，实现高浓度掺杂，提升L波段的放大增益。

最终，Super C+L可达到12THz的传送频谱，带宽扩展了50%，传送性能进一步提升，结合400G、800G单波速率，可以实现单纤百T容量，支持万兆时代的到来。

创新三：OXC持续创新

华为OXC采用3D点阵算法将全光背板布线密度提升35%，减少ROADM外部光纤连接，整机体积降低90%，功耗降低超过60%。

与此同时，OXC的硅基液晶（LCoS）采用自研新材料，使得波长选择光开关（WSS）的液晶响应时间从200ms降低到100ms，实现波长的更加快速调度和保护，打造绿色敏捷全光网络。

创新四：城域池化波分

针对城域网业务分布不均匀，资源利用率低、规划困难等多项难题，华为推出创新的城域池化波分解决方案。

具体来说，华为通过自研新WSS、城域相干模块以及数字化光标签等技术，在城域接入层星型组网的架构中，达成不同接入环网之间波长任意共享、灵活调度及调整，实现10倍带宽提升、10倍碳排放降低，帮助运营商降低20%运营成本，建设波分网络到站点的目标网络架构，支撑未来十年网络演进。

创新五：OSU灵活业务颗粒

华为创新的硬管道核心技术OSU采用2Mbps~100Gbps的硬管道联接，带宽可弹性调整，并不中断业务。除此之外，华为通过封装协议的简化，降低业务传送时延，帮助运营商打造大带宽、超低时延、确定性体验的高品质OTN波分网络，助力开拓更多高端行业客户。

创新六：FTTR C-WAN架构

家庭智能设备的普及对家庭Wi-Fi联接的覆盖、稳定性、并发联接数提出更高诉求。传统Wi-Fi组网，各个光终端ONT设备自主决策，存在相互干扰、高并发场景下业务不稳定等诸多问题。

基于此，华为FTTR全光家庭解决方案通过C-WAN集中式管控架构，把整张FTTR网络中所有ONT设备协同起来，降低干扰、提升带宽体验，并通过无感漫游技术实现小于20ms的极致漫游，带来全新数字家庭体验。

创新七：光虹膜技术

FTTH（光纤到户）网络目前存在ODN投资占比高，管理维护难度高，长期依靠人工录入端口资源，导致端口资源浪费和用户业务开通不及时的难题。

据此，华为推出光虹膜技术，将遍布大街小巷的海量光纤端口打上各自标签，实现实时、100%端口资源准确利用，快速开通用户业务，并通过oDSP及AI算法，准确、快速识别故障发生位置，测量精度达到亚米级。

创新八：自动驾驶网络

未来网络规模将面临十倍增长，网络智能化、自动化成为一种必然趋势。因此，华为在网络自动驾驶领域进行多项技术创新。

其一，星途算路在传送网中从单因子、人工选路优化为多因子、多策略智能选路，基于不同客户习惯实现个性化推荐，算路成功率高达99%, 业务发放效率提升70%。

其二，星宿推理可对海量家宽的质差事件进行训练，建立智能体验模型，可以1分钟快速感知质差事件，帮助运营商降低用户投诉。

笔者观察：F5.5G创新是方向，需更多同行者

细心的朋友已经发现，华为作为全球领先的ICT基础设施提供商，正通过无线和固网两大领域的持续创新，来推进联接产业的快速发展。

一方面，华为两年前在无线领域提出5.5G，并完成5.5G的多项关键技术创新和验证，让5G潜能得以充分释放，并为5G商业成功奠定基础。

另一方面，华为于今年上半年在固网领域创新性提出F5.5G概念，仅半年时间过去，就已完成八项关键性技术突破，不得不感叹其研发速度之惊人。

据了解，ETSI在9月份发布了F5G Advanced的白皮书，正在牵头定义F5.5G第一个标准版本（Release3）。在2025年前，智慧家庭应用、光缆感知等将有望逐步标准化。

从靳玉志介绍笔者获悉，面对2025年以后的泛在万兆联接，在八项创新的基础上，华为还将在F5.5G的10Gbps everywhere、以光代电、从电信级到工业级、通感融合等方面进行持续创新。

可以预见，F5.5G将帮助运营商网络不断向前演进，提升用户体验和网络运营效率，并创造更大的商业价值

最强的智是众智，最大的力是合力。在F5.5G演进的道路上，除了依靠华为的力量，也需要运营商和产业伙伴共同加入F5.5G创新行列。这样才能在数字化浪潮中抓住机遇，共同迎接智能世界的全面到来。